三章照射課件

1、第三章 人類生活中所受到的放射性照射作用于人體的電離輻射源天然輻射源（national sources）: 天然存在的放射源：宇宙輻射 地球上的放 射性核素；人工輻射源（artificial sources）: 由人類的實踐活動產生的： 核武器爆炸試驗 核能生產 醫(yī)療照射 核事故等。人體受到的內照射和外照射聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會 聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會（United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR）是一國際性的學術組織，它系統(tǒng)地歸納和總結了各國在此領域的成果，通過評價各

2、種電離輻射源對人類環(huán)境的影響，估算對人類造成的照射劑量，分析對人類的危害，以報告書的形式向聯(lián)合國大會提出報告。 自1958年起，每隔3年到5年UNSCEAR就提出一份報告書。到目前為止報告書的內容不斷豐富，評價也在不斷深入。 國際放射防護委員會（ICRP） 國際原子能機構（IAEA） 世界衛(wèi)生組織（WHO）等都經常舉行活動和出版叢書或出版物，使得這一領域的研究非?；钴S。第一節(jié) 天然輻射源的照射 在人類生活的這個地球上存在著天然放射性物質及來自地球以外的宇宙射線。因此，在地球上生活的人類一直受到天然存在的電離輻射源的照射。這些天然輻射源所形成的某一地區(qū)的輻射水平稱為天然放射性本（即天然本底）。

3、天然放射性物質 天然本底 宇宙射線 一、天然本底對人體的外照射 （一）宇宙射線 宇宙空間充滿著電離輻射。 宇宙射線（cosmic rays）是來自外層空間輻射，它是由來源各異和能量不同的許多粒子組成的。宇宙射線分為 初級宇宙射線 次級宇宙射線。1.初級宇宙射線（primary cosmic rays） 是從宇宙空間射入地球大氣層上部的高能粒子流。初級銀河宇宙輻射；初級太陽宇宙輻射。 主要是由高能質子組成，此外還有4He離子及少量原子序數(shù)大于3的重粒子、光子、電子和中微子。 質子的能譜很寬1 MeV1014MeV，多數(shù)在102 MeV105 MeV之間。 2.次級宇宙射線 次級宇宙射線（seco

4、nd cosmic rays）是初級宇宙射線與大氣層原子核（氮原子核、氧原子核等）連續(xù)作用過程所形成的次級輻射。 質子和中子在提供大氣中的吸收劑量方面起著重要作用。中子通過彈性碰撞而損失能量，當其慢化后被大氣中的原子核俘獲生成新的核素。 介子和快電子是海平面宇宙線的主要成分。 宇宙射線產生的注量率隨海拔高度的增加而增大。在海拔高度1.5km以內呈緩慢增加；2km以上迅速上升，20km以上基本保持恒定。地球緯度效應的大小與海拔高度有關，隨海拔高度的增加而增加。 圖3-1 直接電離成份所致空氣吸收劑量率隨海拔高度和地磁緯度的變化 對于低層大氣中宇宙射線的中子，其在海平面注量率為0.008cm-2S

5、-1。 宇宙射線中的中子對我國國民平均年有效劑量為0.057mSv。 據聯(lián)合國原子輻射效應委員會第49次會議報告，2000年世界人口因宇宙射線所致外照射年平均有效劑量為0.4mSv，典型范圍0.3mSv1.0mSv。（二）地球輻射 地球輻射（terrestrial radiation）是由地球上的物質（空氣、水、土壤、巖石和有機物等）所存在的天然放射性核素衰變釋放出的、射線所形成的輻射。 從外照射的角度，主要是指那些發(fā)射射線的放射性核素在地表附近所形成的輻射。這些天然放射性核素一方面來源于地球本身存在著的天然放射性核素即原生放射性核素，另一方面來源于宇宙射線在大氣層、生物圈和巖石圈中通過不同的

6、核反應產生的放射性核素即宇生放射性核素。原生放射性核素 原生放射性核素主要是具有衰變系列的鈾系、釷系和錒系放射性核素以及不具有衰變系列的鉀-40和銣-87等。 在這些原生放射性核素中，以鈾系、釷系中的許多放射性核素尤為重要，它們大部分是輻射體，但也有輻射體，同時也放出射線。在空氣、水（或海水）、巖石、土壤、有機物和生物機體中具有衛(wèi)生學意義又研究較多的是鈾-238、鐳-226、氡-222、釷-232以及鉀-40等。地球輻射 按UNSCEAR的2000年報告，實測的世界土壤中鉀-40、含量按人口加權平均值分別為420Bqkg-1、鈾-238為 33 Bqkg-1、釷-232為45Bqkg-1。二、

7、天然本底對人體的內照射 放射性物質進入人體所產生的照射稱為內照射。 天然本底造成的內照射主要來源于吸入和食入天然放射性核素。 其中宇生放射性核素所致內照射劑量只占0.94%， 99.06%則由原生放射性核素所致。（一）鉀-40 據UNSCEAR提供的資料，就男女平均而言，在30歲人體內鉀的含量約為0.18%，10歲時約為0.2%，1歲時也是0.2%。一般成年人體內鉀-40平均年有效劑量為165Sva-1 ,兒童和嬰兒為185 Sva-1。 我國居民由鉀-40引起的內照射平均年有效劑量為170Sv。（二）鈾-238系和釷-232系 鈾-238系分為五個子系： 鈾-238鈾-234 釷-230；

8、鐳-226； 氡-222釙-214； 鉛-210釙-210。 其中氡-222子系放出的粒子的能量約占整個鈾-238系的45%，因此它們是一個重要的內照射源。釷-232系分為三個子系：釷-232；鐳-228鐳-224；氡-220鉛-208。（三）氡及其子體 氡是世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的19種致癌物質之一。氡及其衰變子體是人體受天然輻射的另一個重要要素，特別是氡在室內空氣中的累積引起普遍關注。 氡是一種惰性氣體，它在常溫下無色無味，在0時密度為9.73gL-1；氡是輻射體。（三）氡及其子體 自然界氡的天然放射性同位素有：222Rn-鈾系、220Rn-釷系、219Rn-錒系。氡由母體核素衰變后大

9、部分存在于含其母體的固體內（巖石、土壤、各種建筑材料）。 而222Rn的半衰期較長，3.82 d，它可以離開母體遷移較長的路程，故可以被大量釋放到大氣中。可見，222Rn是低層大氣中天然放射性的主要成分，具有重要的衛(wèi)生學意義。 （三）氡及其子體在通常的情況下，有90%以上的氡子體原子被吸附在氣溶膠粒子上，只有不到10%的子體處于未結合狀態(tài)。未結合狀態(tài)的氡子體（如RaA帶正電荷）能被支氣管粘膜所阻留，而結合態(tài)的子體主要沉積于肺部，其主要生物學效應是誘發(fā)肺癌。（三）氡及其子體土壤中鐳和是室外大氣中氡、的主要來源。不同地區(qū)土壤鐳含量是不一樣的，一般說來，鐳在10 100 BqKg-1, 平均為25

10、BqKg-1；又因土壤粒度、孔隙度及濕度的差異，氡從土壤中析出的速率也不相同。世界范圍，一般為16 mBqm-1s-1。陸地室外空氣中氡濃度年平均值變化0.1 Bqm-310 Bqm-3；其典型值為10 Bqm-3。1990年全國16個省市調查結果顯示室外平均為10.7Bq m-3。（三）氡及其子體UNSCEAR在2000年報告給出世界室內氡濃度的人口加權平均值為39Bqm-3,幾何平均值為30 Bqm-3，最大值為1200 Bqm-3。UNSCEAR估計世界平均氡所致年有效劑量為1.15mSv，其中室內和室外分別為1.056 mSv 和0.097mSv。表3-6 天然輻射源產生的平均輻射劑量

11、四、人為活動變更的天然輻射第二節(jié) 人工輻射源的照射一、醫(yī)療照射醫(yī)療照射（Medical exposure）是指患者（包括不一定患病的受檢者）因自身醫(yī)學診斷與治療所受到的照射，知情并愿意在診斷或治療中幫助扶持或安慰患者的人員（不包括施行診斷或治療的從業(yè)醫(yī)生和醫(yī)務專業(yè)技術人員）所受到的照射，以及生物醫(yī)學研究計劃中志愿者所受到的照射。 二、核事故引起的照射自上世紀7080年代以來，一些國家的核反應裝置相繼發(fā)生過不同程度的事故。日本的核反應堆曾發(fā)生過8起事故，其中5起是運行事故，3起是停堆后發(fā)生的事故。1988年6月以前，前蘇聯(lián)的44座核電站發(fā)生過30起事故，其中19起事故不得不使反應堆停止運行。美國

12、政府核事故專家透露，1979年發(fā)生在三哩島的核電事故中有62噸堆芯熔化，后果比原來估計的嚴重得多。影響最嚴重的一次核事故是1986年4月發(fā)生在原蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站的事故。切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利核電站事故 1986年4月26日，世界上最嚴重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基輔市以北130公里的切爾諾貝利核電站的災難性大火造成的放射性物質泄漏，污染了歐洲的大部分地區(qū)，國際社會廣泛批評了蘇聯(lián)對核事故消息的封鎖和應急反應的遲緩。在瑞典境內發(fā)現(xiàn)放射物質含量過高后，該事故才被曝光于天下。 切爾諾貝利核電站

13、事故 1986年4月26日，世界上最嚴重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基輔市以北130公里的切爾諾貝利核電站的災難性大火造成的放射性物質泄漏，污染了歐洲的大部分地區(qū)，國際社會廣泛批評了蘇聯(lián)對核事故消息的封鎖和應急反應的遲緩。在瑞典境內發(fā)現(xiàn)放射物質含量過高后，該事故才被曝光于天下。 切爾諾貝利核電站事故 5月8日，反應堆停止燃燒，溫度仍達300；當?shù)剌椛鋸姸茸罡邽槊啃r15毫倫琴，基輔市為0.2毫倫琴，而正常值允許量是0.01毫倫琴。瑞典檢測到放射性塵埃，超過正常數(shù)的100倍。西方各國趕忙從基輔地區(qū)撤出各自的僑民和游客，拒絕接受白俄羅斯和烏克蘭的進口食品。原蘇聯(lián)官方4個月后公布，共死

14、亡31人，主要是搶險人員，其中包括一名少將；得放射病的203人；從危險區(qū)撤出13.5萬人。1992年烏克蘭官方公布，已有7000多人死亡于本事故的核污染。切爾諾貝利核電站事故 核電站泄漏事故，導致約幾十平方千米范圍的地面生物全部滅絕，同時出現(xiàn)“鼠大如豬”的景象，狐貍，兔子，野豬，就連河中的游魚，輻射而畸變，怪得不可名狀。白俄羅斯共和國損失了20%的農業(yè)用地，220萬人居住的土地遭到污染，成百個村鎮(zhèn)人去屋空。烏克蘭被遺棄的禁區(qū)成了盜賊的樂園和野馬的天堂，所有珍貴物品均被盜走，也因此將污染擴散到區(qū)外。*近核電站7公里內的松樹、云杉凋萎，1000公頃森林逐漸死亡。30公里以外的“安全區(qū)”也不安全，癌

15、癥患者、兒童甲狀腺患者和畸型家畜急劇增加；即使80公里外的集體農莊，20%的小豬生下來也發(fā)現(xiàn)眼睛不正常。上述怪癥都被稱為“切爾諾貝利綜合癥”。核事故不僅危害著我們自身的利益，還影響到我們人類的將來，科技的發(fā)展帶給人類得不應該是這樣的。切爾諾貝利核泄漏是世界上最嚴重的核事故,成為人類利用核能史上的一大悲劇。切爾諾貝利核電站事故印度核事故中死去的兒童日本福島核事故日本福島核事故日本福島核事故日本時間2011年3月11日14時50分，日本本州東海岸附近海域發(fā)生9.0級地震，1968年修建位于福島縣大熊町的第一核電站機組自動停止運行，但因用于冷卻核反應堆的緊急發(fā)電機全部停止運行，不能繼續(xù)對核反應堆進行

16、冷卻，核電廠也因此次地震造成輻射外泄，核電站正門附近的輻射量升至800sv/小時，為通常微西弗的8倍以上，1號反應堆的中央控制室輻射量是1015sv/小時，即1.015msv，達到通常微西弗的1000倍。這在日本國內核電站歷史上尚屬首次。 日本福島核事故日本福島核事故海水輻射超標1250倍東京電力2011年3月25日上午在福島第一核電站以南大約330米處的核電站排水口附近海域監(jiān)測點采集海水樣本。26日發(fā)布的檢測結果顯示,碘-131濃度是法定限度1250.8倍。每立方厘米的樣品中放射性物質強度約為380萬貝克勒爾,如果飲用這樣的水500毫升,相當于普通人1年所能承受的輻射量。日本福島核事故3名受

17、輻射員工將出院 2011年3月25日,保安院在眾院厚生勞動委員會上透露,在進行福島第一核電站修復作業(yè)的員工中,已有17人遭受了100毫西弗以上的核輻射。保安院稱，截至25日，總計有約180人次參與修復作業(yè)。 日本千葉市放射線醫(yī)學綜合研究所26日表示，在該所接受治療的3名受輻射工作人員狀況穩(wěn)定。研究所介紹，其中2人腳踝以下皮膚受到輻射，出現(xiàn)灼傷癥狀，另一人雖受輻射但沒有被灼傷。目前3人均能自己行走，預計下周即可出院。日本福島核事故“福島50死士”上周冒死留守核泄漏的福島核電站，爭取時間為反應堆注水及修復電力供應，廠方證實6名員工沾染高濃度輻射，15人受傷，另有傳5名員工喪生，但未得到證實。 福島

18、第一核電站上周疏散1800名員工，但統(tǒng)稱“福島50死士”的員工堅守崗位，竭力阻止反應堆熔化，前日團隊已增至300人。東京電力公司昨日表示，6名員工沾染逾100毫希的核輻射，暫對健康無礙，仍然繼續(xù)留守工作。 福島第一核電站從事故發(fā)生的12日上午6時至24日零時止，福島第一核電站外泄放射性碘的總量約為3萬萬億11萬萬億貝克勒爾。這個數(shù)值已超過美國三里島核事故(5級)，相當于國際評價機制的6級“重大事故”水平。在距福島第一核電站40公里的飯館村，20日從每公斤土壤中檢測到16.3萬貝克勒爾銫137，換算后為每平方米326萬貝克勒爾，是切爾諾貝利事故“強制遷移”標準的6倍。三、核爆炸試驗 從1945年

19、第一次核武器爆炸試驗開始，到1990年止，全世界已經公布核爆炸試驗至少有1910次，大多數(shù)核試驗發(fā)生在19521962年間，核爆炸主要在北半球。由核試驗造成的最大劑量貢獻出現(xiàn)在1963年，當時世界平均約為0.15mSv 。 1952年11月1日美國進行了第一次氫彈試驗在太平洋島國馬紹爾群島共和國1952年11月1日美國進行了第一次氫彈試驗在太平洋島國馬紹爾群島共和國 2005年10月24日，太平洋島國馬紹爾群島共和國再次向美國提出了30億美元的巨額賠償要求。19461958年間，美國不顧島上居民安危，共在馬紹爾群島進行了67次核試驗，這些核試驗不僅將這個風景秀麗的熱帶天堂變成了充滿核輻射的地獄

20、，也讓附近太平洋海域的環(huán)境遭受了永久的破壞。1952年11月1日美國進行了第一次氫彈試驗在太平洋島國馬紹爾群島共和國 早在1944年3月，美國試爆第一顆原子彈前，就曾為選址問題大傷腦筋。最后，哈佛大學的物理學家班布里奇在新墨西哥州的一片被稱為“死亡之路”的沙漠中，選出一塊地方作為試爆場地。但原子彈爆炸所產生的巨大破壞力卻遠遠超過了研制者的預期，爆炸把方圓800米內的沙粒都燒成了翠綠色的玻璃，甚至震碎了200公里外的玻璃窗，這讓在場的所有人員感到震驚。美國軍方認識到，繼續(xù)在本土進行核試驗，將對美國的環(huán)境造成巨大破壞。特別是日本廣島、長崎被炸后的慘狀，更讓美國人對在國內進行核試驗可能帶來的后果擔心

21、不已。 四、核能生產 核能生產涉及整個核燃料循環(huán)，包括鈾礦石開采和水冶，轉換核燃料的提取，濃縮鈾制備，燃料元件制造，核反應堆中核能生產，乏燃料元件后處理，裂變產物和轉換燃料回收，以及放射性廢料的貯存和處置等。核燃料除用于制造核武器外，主要用于核電站、船艦等核動力。 廣東大亞灣核電站 美國最大核電站亞利桑那州帕洛弗迪核電站 2007年11月2日該電站保安人員在一次例行安檢中發(fā)現(xiàn)一名工人的車內載有小型爆炸裝置，立即對核電站所在區(qū)域實施封鎖。警方在初步調查后認為，這起事件并非恐怖主義行為。四、核能生產 如果全世界人口按50億計算，現(xiàn)核動力生產所致全世界集體有效劑量為760 manSv，人均年有效劑量

22、當量為0.15 Sv，僅相當于天然本底的照射的0.01%。據估計，到2500年，當核電能達到10000 GW(e)時，給世界居民造成的人均照射劑量不過為天然輻射源照射劑量的1%。 胡錦濤主席2012年3月日在韓國首爾核安全峰會上發(fā)表重要講話 胡錦濤提出以下主張。第一，堅持科學理性的核安全理念，增強核能發(fā)展信心，正視核能安全風險，增強核能安全性和可靠性，推動核能安全、可持續(xù)發(fā)展。第二，強化核安全能力建設，承擔核安全國家責任，建立健全核安全法律和監(jiān)管體系，強化核應急隊伍建設，加大研發(fā)投入，加強人員培訓。第三，深化國際交流合作，提升全球核安全水平，推進核安全國際法律文書的普遍性，推廣核安全標準和規(guī)范

23、，積極提供核安全援助，幫助發(fā)展中國家提高核安全技術水平。第四，標本兼顧、綜合治理，消除核擴散及核恐怖主義根源，堅持聯(lián)合國憲章宗旨和原則，堅持互信、互利、平等、協(xié)作的新安全觀，堅持以和平方式解決熱點問題和國際爭端。五、職業(yè)照射 職業(yè)照射（Occupational exposure）系指除了國家有關法規(guī)和標準所排除的照射以及根據國家有關法規(guī)和標準予以豁免的實踐或源所產生的照射以外，工作人員在其工作過程中受到的照射。五、職業(yè)照射射線發(fā)生器的生產和使用，如加速器、X射線、射線等醫(yī)用設備和工、農業(yè)生產中各種輻射裝置的生產和使用；核工業(yè)系統(tǒng)中，放射性礦物的開采、冶煉和加工，以及核電站等核反應堆的建設與維護

24、以及核事故搶險等；放射性核素的生產、加工和使用，如放射性發(fā)光涂料、放射性診斷試劑等生產和使用；天然放射性核素礦物開采和加工，如稀土礦、鎢礦、鉛鋅礦等開采與加工。五、職業(yè)照射全世界職業(yè)照射水平，由人工源引起的人均年有效劑量為0.6mSv，其中以核燃料循環(huán)（包括鈾礦）工作人員受照劑量較高。 職業(yè)照射個人監(jiān)測規(guī)范外照射監(jiān)測(GB/T5294-2001) 放射性職業(yè)受照人員健康管理辦法 2006年8月22日衛(wèi)生部公布了征求意見稿，新規(guī)首次將存在使勞動者受到未被豁免的天然源照射職業(yè)病危害的用人單位和勞動者納入健康管理范疇，并增加了衛(wèi)生部門監(jiān)督檢查職能，提高了對違規(guī)單位和人員的懲罰力度。 新規(guī)列舉了安排未經職業(yè)健康檢查的勞動者從事職業(yè)接觸存在放射性職業(yè)病危害工作的等7種情形，用人單位違反7種情形之一，將處3萬元以上5萬元以下的罰款；情節(jié)嚴重或者造成健康損害后果的，可處5萬元以上10萬元以下的罰款；更重者將追究刑事責任。 目前，我國約1000多萬勞動者在工作中受到未被豁免的天然源照射職業(yè)病危害，其中航空